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CN108924569A - 一种数据流的传输系统及其传输方法 - Google Patents

一种数据流的传输系统及其传输方法 Download PDF

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CN108924569A
CN108924569A CN201810382187.4A CN201810382187A CN108924569A CN 108924569 A CN108924569 A CN 108924569A CN 201810382187 A CN201810382187 A CN 201810382187A CN 108924569 A CN108924569 A CN 108924569A
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CN
China
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CN201810382187.4A
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张得佳
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Wenzhou Polytechnic
Original Assignee
Wenzhou Polytechnic
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Publication date
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Abstract

本发明公开了一种数据流的传输系统及其传输方法。涉及数据流传输技术领域。包括若干数据采集器、若干中继节点、远程控制台；数据采集器包括数据采集模块、数据处理模块、数据传输模块；任意数据采集器的数据采集模块与摄像机电性连接；数据处理模块包括压缩编码单元与整流单元；中继节点包括数据校验模块、数据分类模块及数据数据转发模块；数据校验模块采用CRC算法进行数据帧校验；数据分类模块对数据帧识别分别并转发。本发明通过数据处理模块中整流单元采用C型滤波器与L型滤波器的组合对数据整流且采用RTMP协议以流形式与远程控制台无线通讯，提高了野外恶劣环境下数据传输的实习性、降低误码率、提高数据传输过程中的真实性。

Description

一种数据流的传输系统及其传输方法
技术领域
本发明属于数据流传输技术领域，特别是涉及一种数据流的传输系统及其传输方法。
背景技术
目前，国内外的山地高原实时数据传传输多采用FTP协议，对实时性要求较高的数据传输存在弊端。流媒体技术以其实时传输速率高受到欢迎，目前比较成熟的流媒体传输技术一般建立在UDP协议上的RTP/RTSP实时传输协议，可以实现数据的实时传输。但在山地、丛林、高原等野外环境复杂，除了网络不稳定以外，再加上UDP面向无连接的传输特性，致使该类方法会造成数据丢失量大，误码率高的缺憾。因此，急需研发一种能满足实时地震数据传输的系统及方法。
本发明研发一种数据流的传输系统及其传输方法，用于解决现有数据实时性差、数据丢失量大、误码率高以及网路带宽利用率低等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种数据流的传输系统及其传输方法，通过数据处理模块中整流单元采用C型滤波器与L型滤波器的组合对数据整流且采用RTMP协议以流形式与远程控制台无线通讯以及分类处理模块中对同步数据的识别，实现了复杂野外环境下的数据流实时性、高质量传输，解决了现有数据实时性差、数据丢失量大、误码率高以及网路带宽利用率低等问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种数据流的传输系统，包括若干数据采集器、若干中继节点、远程控制台；
所述数据采集器包括数据采集模块、数据处理模块、数据传输模块；所述所述数据处理模块分别与数据采集模块、数据传输模块电性连接；任意所述数据采集器的数据采集模块与摄像机电性连接；
所述数据采集模块包括视频图像采集卡；所述视频图像采集卡获取摄像机采集的视频图像信息转换成数字信息传递给数据处理模块；
所述数据处理模块包括压缩编码单元与整流单元；所述压缩编码单元对数字信息编码压缩、分块封装；所述整流单元对封装后的的数据进行码率平滑处理；
所述数据传输模块采用RTMP协议以流形式通过以太网与远程控制台进行无线数据传输；
所述中继节点包括数据校验模块、数据分类模块及数据数据转发模块；
所述数据校验模块采用CRC算法进行数据帧校验；所述数据分类模块对数据帧识别分别并转发；所述数据数据转发模块接收数据分类模块传递的数据帧并转发。
优选地，所述整流单元采用C型滤波器和L型滤波器构成；所述数据先后经过C型滤波器、L型滤波器处理。
优选地，所述数据分类模块用于识别数据流中的时间同步数据和实时数据以及除时间同步数据、实时数据以外的传统以太网数据并转发至数据处理模块。
优选地，所述数据处理模块包括同步数据处理模块和传统以太网数据处理模块；所述同步数据处理模块用于接收并处理分类模块传递的时间同步数据与实时数据；所述传统以太网数据处理模块用于接收并处理分类处理模块传递的传统以太网数据。
一种数据流的传输方法，包括如下步骤：
S000：摄像机采集原始数据，数据采集模块内的数据采集卡对同步数据模拟/数字转换后，将数字化数据传递给数据处理模块；
S001：数据处理模块的压缩编码单元按照RTMP协议规定的数据流格式，利用RTMPDump库函数对数据进行编码压缩、分块封装；
S003：整流单元对先后采用C型滤波器、L型滤波器编码封装后的数据流进行码率平滑，并将数据传递给根据RTMP协议构成的数据传输模块；
S004：远程控制台、中继节点、各数据采集器间通过RTMP协议建立Socket连接；
S005：数据采集器通过数据传输模块传递同步数据至中继节点；
S006：中继节点的数据校验模块采用CRC校验算法对数据帧监测校验并传递至分类处理模块；
S007：中继节点的分类处理模块识别出同步数据并通过数据转发模块传递远程控制台。
优选地，S003中整流模块中的C型滤波器的特征函数如下：
其中，Pout(t)、Pin(t)分别代表t时刻C型滤波器中的输入和输出数据流速，Q(t)代表t时刻缓冲队列中的数据量。
7、根据权利要求5所述的一种数据流的传输方法，其特征在于，S003中整流模块中的L型滤波器的特征函数如下：
其中，Q(t)是C型滤波器提供的待发数据量，QAVG(t，T1)是近期平均待发数据总量，常数T1、常数T2是时延因子，常数L是加增长因子。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过数据处理模块中整流单元采用C型滤波器与L型滤波器的组合对数据整流且采用RTMP协议以流形式与远程控制台无线通讯，提高了野外恶劣环境下数据传输的实习性、降低误码率、提高数据传输过程中的真实性；
2、本发明通过中继节点数据校验模块对数据流进行进行CRC校验以及数据分类模块对同步数据的识别及转发，降低数据帧的丢失且提高网络带宽利用率。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种数据流的传输系统的系统结构图；
图2为本发明的一种数据流传输方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明为一种数据流的传输系统，包括1、若干数据采集器、若干中继节点、远程控制台；
所述数据采集器包括数据采集模块、数据处理模块、数据传输模块；所述所述数据处理模块分别与数据采集模块、数据传输模块电性连接；任意所述数据采集器的数据采集模块与摄像机电性连接；
所述数据采集模块包括视频图像采集卡；所述视频图像采集卡获取摄像机采集的视频图像信息转换成数字信息传递给数据处理模块；
所述数据处理模块包括压缩编码单元与整流单元；所述压缩编码单元对数字信息编码压缩、分块封装；所述整流单元对封装后的的数据进行码率平滑处理；
所述数据传输模块采用RTMP协议以流形式通过以太网与远程控制台进行无线数据传输；
所述中继节点包括数据校验模块、数据分类模块及数据数据转发模块；
所述数据校验模块采用CRC算法进行数据帧校验；所述数据分类模块对数据帧识别分别并转发；所述数据数据转发模块接收数据分类模块传递的数据帧并转发。
其中，所述整流单元采用C型滤波器和L型滤波器构成；所述数据先后经过C型滤波器、L型滤波器处理。
其中，所述数据分类模块用于识别数据流中的时间同步数据和实时数据以及除时间同步数据、实时数据以外的传统以太网数据并转发至数据处理模块。
其中，所述数据处理模块包括同步数据处理模块和传统以太网数据处理模块；所述同步数据处理模块用于接收并处理分类模块传递的时间同步数据与实时数据；所述传统以太网数据处理模块用于接收并处理分类处理模块传递的传统以太网数据。
一种数据流的传输方法，包括如下步骤：
S000：摄像机采集原始数据，数据采集模块内的数据采集卡对同步数据模拟/数字转换后，将数字化数据传递给数据处理模块；
S001：数据处理模块的压缩编码单元按照RTMP协议规定的数据流格式，利用RTMPDump库函数对数据进行编码压缩、分块封装；
S003：整流单元对先后采用C型滤波器、L型滤波器编码封装后的数据流进行码率平滑，并将数据传递给根据RTMP协议构成的数据传输模块；
S004：远程控制台、中继节点、各数据采集器间通过RTMP协议建立Socket连接；
S005：数据采集器通过数据传输模块传递同步数据至中继节点；
S006：中继节点的数据校验模块采用CRC校验算法对数据帧监测校验并传递至分类处理模块；
S007：中继节点的分类处理模块识别出同步数据并通过数据转发模块传递远程控制台。
其中，S003中整流模块中的C型滤波器的特征函数如下：
其中，Pout(t)、Pin(t)分别代表t时刻C型滤波器中的输入和输出数据流速，Q(t)代表t时刻缓冲队列中的数据量。
其中，S003中整流模块中的L型滤波器的特征函数如下：
其中，Q(t)是C型滤波器提供的待发数据量，QAVG(t，T1)是近期平均待发数据总量，常数T1、常数T2是时延因子，常数L是加增长因子。
值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种数据流的传输系统，其特征在于，包括若干数据采集器、若干中继节点、远程控制台；
所述数据采集器包括数据采集模块、数据处理模块、数据传输模块；所述所述数据处理模块分别与数据采集模块、数据传输模块电性连接；任意所述数据采集器的数据采集模块与摄像机电性连接；
所述数据采集模块包括视频图像采集卡；所述视频图像采集卡获取摄像机采集的视频图像信息转换成数字信息传递给数据处理模块；
所述数据处理模块包括压缩编码单元与整流单元；所述压缩编码单元对数字信息编码压缩、分块封装；所述整流单元对封装后的的数据进行码率平滑处理；
所述数据传输模块采用RTMP协议以流形式通过以太网与远程控制台进行无线数据传输；
所述中继节点包括数据校验模块、数据分类模块及数据数据转发模块；
所述数据校验模块采用CRC算法进行数据帧校验；所述数据分类模块对数据帧识别分别并转发；所述数据数据转发模块接收数据分类模块传递的数据帧并转发。
2.根据权利要求1所述的一种数据流的传输系统，其特征在于，所述整流单元采用C型滤波器和L型滤波器构成；所述数据先后经过C型滤波器、L型滤波器处理。
3.根据权利要求1所述的一种数据流的传输系统，其特征在于，所述数据分类模块用于识别数据流中的时间同步数据和实时数据以及除时间同步数据、实时数据以外的传统以太网数据并转发至数据处理模块。
4.根据权利要求1所述的一种数据流的传输系统，其特征在于，所述数据处理模块包括同步数据处理模块和传统以太网数据处理模块；所述同步数据处理模块用于接收并处理分类模块传递的时间同步数据与实时数据；所述传统以太网数据处理模块用于接收并处理分类处理模块传递的传统以太网数据。
5.如权利要求1-4所述的一种数据流的传输方法，其特征在于，包括如下步骤：
S000：摄像机采集原始数据，数据采集模块内的数据采集卡对同步数据模拟/数字转换后，将数字化数据传递给数据处理模块；
S001：数据处理模块的压缩编码单元按照RTMP协议规定的数据流格式，利用RTMPDump库函数对数据进行编码压缩、分块封装；
S003：整流单元对先后采用C型滤波器、L型滤波器编码封装后的数据流进行码率平滑，并将数据传递给根据RTMP协议构成的数据传输模块；
S004：远程控制台、中继节点、各数据采集器间通过RTMP协议建立Socket连接；
S005：数据采集器通过数据传输模块传递同步数据至中继节点；
S006：中继节点的数据校验模块采用CRC校验算法对数据帧监测校验并传递至分类处理模块；
S007：中继节点的分类处理模块识别出同步数据并通过数据转发模块传递远程控制台。
6.根据权利要求5所述的一种数据流的传输方法，其特征在于，S003中整流模块中的C型滤波器的特征函数如下：
其中，Pout(t)、Pin(t)分别代表t时刻C型滤波器中的输入和输出数据流速，Q(t)代表t时刻缓冲队列中的数据量。
7.根据权利要求5所述的一种数据流的传输方法，其特征在于，S003中整流模块中的L型滤波器的特征函数如下：
其中，Q(t)是C型滤波器提供的待发数据量，QAVG(t，T1)是近期平均待发数据总量，常数T1、常数T2是时延因子，常数L是加增长因子。
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